DOI: 10.15193/zntj/2015/100/036
ANNA BERTHOLD-PLUTA, ANTONI PLUTA, MICHAŁ OLKOWSKI, ANNA OSTROWSKA
CIEPŁOOPORNOŚĆ MYCOBACTERIUM AVIUM SUBSP.
PARATUBERCULOSIS
S t r e s z c z e n i e
W latach 90. XX w. ukazały się pierwsze publikacje wskazujące, że Mycobacterium avium subsp. pa- ratuberculosis (Map) są bardziej ciepłooporne niż M. bovis i przeżywają pasteryzację mleka HTST. Od tego czasu ukazało się wiele prac potwierdzających obecność Map w produktach mlecznych. Obecność żywych komórek tych drobnoustrojów stwierdzono w próbkach rynkowego mleka pasteryzowanego, a także w serach. Badania nad ciepłoopornością Map są niełatwe ze względu na uciążliwość hodowli, a porównanie i interpretacja danych literaturowych z tego zakresu są utrudnione z uwagi na różnice w stosowanych metodach eksperymentalnych. W badaniach przeprowadzanych z użyciem mleka ogrze- wanego w probówkach, kapilarach lub w pasteryzatorach laboratoryjnych wykazano, że pasteryzacja w temp. 63 ºC/30 min, jak i HTST zmniejszają liczbę Map o 4 - 7 rzędów logarytmicznych. Rozbieżne wyniki otrzymywano w doświadczeniach prowadzonych w warunkach pasteryzacji przemysłowej. Istnieje kilka hipotez oporności cieplnej Map w mleku, m.in. tworzenie skupisk komórek, adaptacja fizjologiczna prowadząca do nabycia ciepłooporności oraz fizykochemiczne zmiany we wnętrzu komórki.
Słowa kluczowe: Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, obróbka cieplna, pasteryzacja, HTST
Wprowadzenie
Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map) jako pierwsi wyizolowali Johne i Frottingham w 1895 r. w badaniach przyczyn przewlekłej biegunki u bydła, nazwanej chorobą Johnego. Uważa się za prawdopodobne, że drobnoustroje te odpo- wiadają także za przewlekły stan zapalny przewodu pokarmowego człowieka (chorobę Crohna). Cechą charakterystyczną Map jest szczególna budowa 3-warstwowej ściany komórkowej złożonej w 30 ÷ 40 % z lipidów, dzięki której drobnoustroje te są oporne
Dr inż. A. Berthold-Pluta, dr hab. A. Pluta, prof. SGGW, mgr inż. M. Olkowski, inż. A. Ostrowska, Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydz. Nauk o Żywności, Szkoła Główna Go- spodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul. Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa.
Kontakt: anna_berthold@sggw.pl
na czynniki fizyczne i chemiczne. Wśród kwasów tłuszczowych ściany komórkowej występują kwasy nasycone spotykane u innych mikroorganizmów, jak: masłowy, pal- mitynowy, stearynowy, kapronowy, jak również charakterystyczne tylko dla omawia- nego gatunku: tuberkulostearynowy i ftionowy. Komórki Map mają także otoczkę z cukrów, lipoarabinianu i liposacharydów, która ułatwia im tworzenie skupisk [21, 32].
Pasteryzacja jest głównym procesem gwarantującym bezpieczeństwo i jakość mleka oraz produktów mlecznych. Pasteryzacja mleka spożywczego stała się obowiąz- kowa w pierwszej połowie XX w. Początkowo parametry pasteryzacji były tak ustalo- ne, aby zniszczyć Mycobacterium bovis. Bakterie te uważano wówczas za najbardziej ciepłooporne drobnoustroje wśród patogenów obecnych w mleku. Dopiero w 1957 r., na podstawie wyników badań nad efektywnością niszczenia komórek Coxiella burne- tii, które okazały się bardziej ciepłooporne od M. bovis, ustalono minimalne parametry pasteryzacji, tj. 71,7 ºC przez 15 s (HTST) [21].
W 1996 r. Grant i wsp. [13] opublikowali jako pierwsi wyniki dowodzące, że Map są bardziej ciepłooporne niż M. bovis i mogą przeżyć pasteryzację mleka HTST (72 ºC/15 s), jeśli ich liczba przekracza 103 jtk/ml. Od końca lat 90. XX w. ukazało się także wiele prac potwierdzających obecność Map w produktach mlecznych. Obecność żywych komórek tych drobnoustrojów stwierdzono w próbkach rynkowego mleka pasteryzowanego w Czechach, Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych i Indiach [2, 6, 16, 28], a także w próbkach serów w Czechach i Grecji [19].
Z uwagi na dane dotyczące występowania Map w mleku surowym i przypusz- czalnego ich związku z chorobą Crohna oraz izolowania żywych komórek Map z pró- bek rynkowych produktów mlecznych bliżej zainteresowano się skutecznością pastery- zacji mleka przy stosowanych wówczas jej parametrach.
Skuteczność różnych wariantów obróbki cieplnej mleka wobec Map
Prowadzenie badań nad opornością cieplną Map jest uciążliwe ze względu na trudności w hodowli tych drobnoustrojów w warunkach laboratoryjnych. Również interpretacja i porównanie danych literaturowych są trudne ze względu na różnice w metodach eksperymentalnych, stosowanych przez autorów.
W większości badań nad ciepłoopornością Map określano ich przeżywalność przy różnych wariantach obróbki cieplnej mleka, dodając te drobnoustroje do mleka w po- staci pojedynczych szczepów lub mieszaniny kilku szczepów. Początkowa liczba Map wynosiła od 2 do 8 log jtk/ml. W nielicznych badaniach [np. 16] zastosowano mleko surowe naturalnie zainfekowane Map lub jako inokulum użyto kału krów z kliniczną postacią choroby Johnego [26]. W najwcześniejszych badaniach nad ciepłoopornością Map prowadzono ogrzewanie sztucznie zanieczyszczonego mleka w probówkach lub szklanych kapilarach [4, 13, 30]. W badaniach tych mleko poddawano pasteryzacji
długotrwałej (LTLT; 63 ºC/30 min) lub krótkotrwałej (HTST; 72 ºC/15 s) i osiągano stopień redukcji Map poniżej 2 rzędów logarytmicznych. Stabel i wsp. [30] stwierdzili, że Map przeżywały ogrzewanie mleka w probówkach w temp. 76 ºC, natomiast w cza- sie doświadczeń przeprowadzonych w pasteryzatorze laboratoryjnym zniszczenie Map przekraczało 6 rzędów logarytmicznych nawet podczas łagodniejszej obróbki cieplnej mleka (65 ºC/15 s).
W badaniach prowadzanych z użyciem mleka ogrzewanego w probówkach, kapi- larach lub pasteryzatorach laboratoryjnych wykazano, że zarówno pasteryzacja LTLT (63 ºC/30 min), jak i HTST (72 ºC/15 s), powoduje redukcję liczby Map o 4 do 7 rzę- dów logarytmicznych podczas pasteryzacji długotrwałej [8, 29] i o 6 rzędów logaryt- micznych – w przypadku pasteryzacji krótkotrwałej [14, 15]. Gdy mleko pasteryzowa- no w urządzeniach przemysłowych, w temp. ≥ 72 ºC przez ≥ 6 s, uzyskiwano zmniejszenie liczby Map do poziomu < 1 jtk/40 ml, przy początkowej ich liczbie
≤ 5 log jtk/ml [22, 25, 26]. W innych badaniach, w podobnych warunkach doświad- czalnych, w niektórych próbkach mleka pasteryzowanego wykrywano żywe komórki Map [11, 16, 23]. Z kolei Hammer i wsp. [17] stwierdzili obecność Map w próbkach mleka pasteryzowanego bez względu na początkową ich liczbę, temperaturę (68 ÷ 90 ºC) oraz czas obróbki cieplnej (18 ÷ 60 s). Grant i wsp. [11] wykazali, że zwiększe- nie temperatury z 72 do 82 ºC miało mały wpływ na stopień zniszczenia Map, a wy- dłużenie czasu obróbki cieplnej z 15 do 60 s nie miało żadnego wpływu na stopień ich zniszczenia. Grant i wsp. [15] podają, że przy liczbie ponad 100 jtk Map w 1 ml mleka drobnoustroje te przeżywają pasteryzację HTST (72 ºC/15 s). W wielu badaniach wy- kazano, że obróbka cieplna mleka w temp. 65 ÷ 70 ºC stosowana czasami podczas produkcji serów (tzw. subpasteryzacja lub termizacja) nie jest wystarczająca do całko- witego zniszczenia Map [8, 23, 25, 26, 29].
Trudności w interpretacji wyników badań dotyczących ciepłooporności Map wy- nikają z faktu, że wprowadzanie do surowego mleka inokulum komórek wybranego szczepu Map nie oddaje w pełni warunków przypadkowego, naturalnego zanieczysz- czenia mleka tymi drobnoustrojami. Szczepy laboratoryjne mogą wykazywać się mniejszą lub większą opornością na ogrzewanie, a także nie występować w skupi- skach, a to uważa się za istotny czynnik ciepłooporności tych drobnoustrojów.
Pearce i wsp. [25] zastosowali pasteryzator laboratoryjny, zapewniający burzliwy przepływ mleka, co miało symulować warunki panujące w przemysłowym płytowym wymienniku ciepła. Do mleka surowego wprowadzili taką ilość inokulum, aby liczba Map wynosiła 103 ÷ 104 jtk/ml. Mleko poddawali ogrzewaniu przez 15 s w temperatu- rze [ºC]: 72, 69, 66 lub 63. Żaden z badanych szczepów Map nie przetrwał ogrzewania w temp. 72 ºC, a tylko jeden – w temp. 69 ºC. Osiągnięto redukcję liczby bakterii o 7 rzędów logarytmicznych. Podobne wyniki uzyskali McDonald i wsp. [23] oraz Stabel i Lambertz [29]. Ci ostatni autorzy [29] stwierdzili redukcję liczby Map w mleku
ogrzewanym w laboratoryjnym pasteryzatorze HTST (71,7 ºC/15 s) na poziomie śred- nio 5 log przy liczbie w mleku surowym – 105 jtk/ml i 7,7 log przy liczbie – 108 jtk/ml.
W mleku pasteryzowanym w minimalnych warunkach HTST Map. mogą więc przeżyć w niewielkiej liczbie.
Doświadczenia z zastosowaniem pasteryzatora przemysłowego pracującego w burzliwym przepływie cieczy, ale z mlekiem naturalnie zanieczyszczonym komór- kami Map, przeprowadzili Grant i wsp. [16]. Część próbek mleka poddanych pastery- zacji w temp. 72 ºC przez 15 lub 25 s zawierała Map. Badacze podkreślają, że wpływ na otrzymane wyniki mogło mieć przetrzymanie próbek mleka po pasteryzacji przez 24 ÷ 72 h, a przed wykonaniem oznaczeń liczby Map, co mogło spowodować regene- rację komórek, które uległy subletalnemu uszkodzeniu w czasie obróbki cieplnej.
Wartości D (czas 10-krotnej redukcji liczby bakterii w danej temperaturze) wyli- czane na podstawie badań nad termiczną inaktywacją Map w mleku podawane w róż- nych publikacjach znacznie różnią się między sobą. Wartość D63 ºC zawiesiny komórek występujących w skupiskach wahała się od 2,7 do 2,9 min, a komórek poddanych do- kładnemu rozbiciu i występujących pojedynczo – od 1,6 do 2,5 min [20]. Wyraźnie niższe wartości D otrzymali Foddai i wsp. [7] (D63 ºC – 81,8 s). Rozbieżności pojawiają się nawet w badaniach nad tymi samymi szczepami. Przykładowo, dla szczepu Map ATCC 19698 Lynch i wsp. [22] podają wartość D65 ºC równą 20 s, Pearce i wsp. [25] – D66 ºC – 5 s, natomiast Foddai i wsp. [7] przy znacznie wyższej temp. 68 ºC – 10,1 s.
Wartości D w temp. 72 ºC, obliczone jako średnie dla 4 szczepów Map, wynosiły 4,4 ± 1,1 s [7]. Z kolei dla szczepu Map wyizolowanego ze źródeł klinicznych wartość D71 ºC
wynosiła 11,7 s [31], a obliczona dla kilku szczepów przez Pearce’a i wsp. [25] D72 ºC – 2,03 s.
Średnia wartość z (zmiana temperatury konieczna do 10-krotnej zmiany wartości D) mleka obliczona przez Foddaiego i wsp. [7] wynosiła 6,9 ºC. Podobną wartość (7,11 ºC) podają Sung i Collins [31], co potwierdza, że bakterie Map są bardziej cie- płooporne niż bakterie M. bovis, których średnia wartość z w mleku wynosi 5,0 ºC.
Hipotezy ciepłooporności Map
Istnieje kilka hipotez dotyczących oporności cieplnej Map w mleku, m.in. two- rzenie skupisk komórek, adaptacja fizjologiczna prowadząca do nabycia ciepłooporno- ści oraz fizykochemiczne zmiany we wnętrzu komórki [1]. Bakterie Map mają natural- ną tendencję do tworzenia skupisk dzięki hydrofobowości ich ściany komórkowej.
Stwierdzono, że komórki, które przetrwały obróbkę cieplną występowały właśnie w formie niewielkich skupisk [17]. Wykazano także, że po mechanicznym wymiesza- niu próbki mleka (umieszczonej w probówce ze szklanymi perełkami) w urządzeniu Vortex, sztucznie zanieczyszczonego Map, komórki były 2-krotnie bardziej wrażliwe na pasteryzację w warunkach 63°C/30 min niż w próbce niepoddawanej takiej obróbce
[27]. Z drugiej strony, czas konieczny do przeniknięcia ciepła do wnętrza skupiska komórek wynosi jedynie kilka setnych sekundy [5]. Liczba komórek tworzących sku- piska pochodzące z kału nie była duża, ale znacznie większe, wielowarstwowe skupi- ska Map tworzą w zawiesinach wodnych [18], jakie wykorzystuje się do badań nad inaktywacją cieplną drobnoustrojów. Tworzenie skupisk może nie być więc jedyną przyczyną oporności cieplnej tych drobnoustrojów. Gould i wsp. [10] odrzucają hipo- tezę o adaptacji Map do stresu cieplnego. Wykazana przez Hammera i wsp. [17] prze- żywalność Map w temp. 90 ºC wiązałaby się z ponad 1000-krotnym wzrostem ciepło- oporności, co jest mało prawdopodobne. Żaden z mechanizmów odpowiedzi na stres cieplny wykazany u innych gatunków bakterii nie powodował tak znacznego wzrostu ich oporności. Inny mechanizm oporności cieplnej Map może być związany z obecno- ścią w mleku kuleczek tłuszczowych, w których wnętrzu bakterie znajdują środowisko o zmniejszonej zawartości wody, co zwiększa ich oporność na ciepło [1].
Obserwowana, nieliniowa zależność inaktywacji cieplnej Map, zjawisko wcze- śniej przypisywane tworzeniu skupisk, jest również charakterystyczna dla komórek występujących pojedynczo, a nie w skupiskach. W starszych kulturach Mycobacterium marinum i M. bovis BCG stwierdzono występowanie przetrwalników, a jednocześnie – podobnych w przebiegu krzywych inaktywacji cieplnej w czasie ogrzewania w temp.
65 ºC/15 min, jakie obserwuje się w przypadku Map [9]. Hipoteza, że Map w warun- kach niesprzyjających (np. przy wydłużonej hodowli) mogą tworzyć przetrwalniki, wymaga potwierdzenia dodatkowymi badaniami.
Wpływ innych procesów wstępnej obróbki mleka na ciepłooporność Map
Procesy oczyszczania, homogenizacji, normalizacji mleka czy ewentualnej mikro- filtracji mogą wpływać na liczbę Map w mleku pasteryzowanym. Dzięki połączeniu wirowania mleka i jego mikrofiltracji usuwa się od 95 do 99,9 % komórek Map [12].
Skuteczniejsze pod względem zniszczenia Map jest prowadzenie procesu homogeniza- cji mleka przed pasteryzacją niż po pasteryzacji [23]. Korzystny wpływ homogenizacji mleka (17 MPa) przed obróbką cieplną na zniszczenie Map wykazali także Grant i wsp. [11]. Natomiast Rademaker i wsp. [26] nie stwierdzili wpływu homogenizacji mleka na skuteczność pasteryzacji w stosunku do Map.
Podsumowanie
Wyniki badań nad cieplną inaktywacją Map nie są jednoznaczne. Nadal nie moż- na podać przyczyny występowania tych drobnoustrojów w produktach rynkowych, gdyż nie ma pewności, czy Map przeżywają proces pasteryzacji mleka, czy mogą być wynikiem wtórnego zanieczyszczenia produktu. Na podstawie danych empirycznych stworzono matematyczny model opisujący prawdopodobieństwo występowania Map w pasteryzowanym mleku rynkowym. Zgodnie z nim dobra praktyka higieny doju
w połączeniu z prawidłowo przeprowadzoną przemysłową pasteryzacją mleka (72 ºC/15 s) skutkuje bardzo niskim prawdopodobieństwem obecności żywych komó- rek Map w produkcie. Według innych badań prawdopodobieństwo wykrycia Map w próbce 50 ml mleka pasteryzowanego handlowego w krajach rozwiniętych wynosi 0,54 % (przy założeniu liczby Map w mleku surowym 10 jtk/ml). Przy założeniu, że prognozy te są prawidłowe i w mleku pasteryzowanym handlowym występuje bardzo mało żywych komórek Map, to zgodnie z wiedzą dotyczącą patogenności tych drobno- ustrojów nie można określić ich wpływu na zdrowie konsumenta. Map izolowano rów- nież z tusz mięsnych [24, 33] i chociaż brakuje danych literaturowych na temat wystę- powania tych drobnoustrojów w warzywach i owocach, to biorąc pod uwagę występowanie Map w środowisku, należy przyjąć, że produkty mleczne nie są jedy- nymi nośnikami tych patogenów.
Literatura
[1] Anonim: Assessment of food as a source of exposure to Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP). J. Food Prot., 2010, 73, 1357-1397.
[2] Ayele W.Y., Svastova P., Roubal P., Bartos M., Pavlik I.: Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis cultured from locally and commercially pasteurized cow’s milk in the Czech Republik. App. Environ. Microbiol., 2005, 71, 1210-1214.
[3] Cerf O., Griffiths M., Aziza F.: Assessment of the prevalence of Mycobacterium avium ssp.
paratuberculosis in commercially pasteurized milk. Foodborne Pathog. Dis., 2007, 4, 433-447.
[4] Chodini R.J., Hermon-Taylor J.: The thermal resistance of Mycobacterium paratuberculosis in raw milk under conditions simulating pasteurization. J. Vet. Diagn. Invest., 1993, 5, 629-631.
[5] Davey K.R.: Equilibrium temperature in a clump of bacteria heated in fluid. Appl. Environ.
Microbiol., 1990, 56, 566-568.
[6] Ellingson J.L., Anderson J.L., Koziczkowski J.J., Radcliff R.P., Sloan S.J., Allen S.E., Sullivan N.M.: Detection of viable Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in retail pasteurized whole milk by two culture methods and PCR. J. Food Prot., 2005, 68, 966-972.
[7] Foddai A., Elliot C.T., Grant I.R.: Rapid assessment of the viability of Mycobacterium avium ssp.
paratuberculosis cells after heat treatment, using an optimized phage amplification assay. Appl.
Environ. Microbiol., 2010, 76, 1777-1782.
[8] Gao A., Mutharia L., Chen S., Rahn K., Odumeru J.: Effect of pasteurization on survival of Mycobacterium paratuberculosis in milk. J. Dairy Sci., 2002, 85, 3198-3205.
[9] Ghosh J., Larsson P., Singh B., Pettersson B., Islam N., Sarkar S., Dasgupta S., Kirsebom L.:
Sporulation in mycobacteria. PNAS, 2009, 106, 10781-10786.
[10] Gould G., Franken P., Hammer P.M., Shanahan F.: Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) and the food chain. ILSI Europe Report Series, August 2004.
[11] Grant I.R., Williams A.G., Rowe M.T., Muir D.D.: Efficacy of various pasteurization time- temperature conditions in combination with homogenization on inactivation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in milk. Appl. Environ. Microbiol., 2005, 71, 2853-2861.
[12] Grant I.R., Williams A.G., Rowe M.T., Muir D.D.: Investigation of the impact of simulated commercial centrifugation and microfiltration conditions on levels of Mycobacterium avium ssp.
paratuberculosis in milk. Int. J. Dairy Technol., 2005, 58, 138-142.
[13] Grant I.R., Ball H.J., Neill S.D., Rowe M.T.: Inactivation of Mycobacterium paratuberculosis in
cow’s milk at pasteurization temperatures. Appl. Environ. Microbiol., 1996, 62, 631-636.
[14] Grant I.R., Ball H.J., Rowe M.T.: Effect of high temperature, short time (HTST) pasteurization on milk containing low numbers of Mycobacterium paratuberculosis. Lett. Appl. Microbiol., 1998, 26, 166-170.
[15] Grant I.R., Ball H.J., Rowe M.T.: Effect of higher pasteurization temperatures, and longer holding times at 72°C, on the inactivation of Mycobacterium paratuberculosis in milk. Lett. Appl.
Microbiol., 1999, 28, 461-465.
[16] Grant I.R., Hitchings E.I., McCartney A., Ferguson F., Rowe M.T.: Effect of commercial-scale high- temperature, short-time pasteurization on the viability of Mycobacterium paratuberculosis in naturally infected cow’s milk. Appl. Environ. Microbiol., 2002, 68, 602-607.
[17] Hammer P., Kiesner C., Walte H.G., Knappstein K., Teufel P.: Heat resistance of Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis in raw milk tested in a pilot plant pasteurizer. Kiel. Milchwirtsch.
Forschungsber., 2002, 54, 275-303.
[18] Hammer P., Kiesner C., Walte H.G., Teufel P.: Inactivation of Mycobacterium avium ssp.
paratuberculosis in whole milk, skim milk and cream in a pilot plant pasteurizer. Kiel. Milchwirtsch.
Forschungsber., 2006, 58, 17-40.
[19] Ikonomopoulous J., Pavlik I., Bartos M., Svastova P., Ayele W.Y., Roubal P., Lukas J., Cook N., Gazouli M.: Detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in Retail Cheeses from Greece and the Czech Republic. Appl. Environ. Microbiol., 2005, 71, 8934-8936.
[20] Keswani J., Frank J.F.: Thermal inactivation of Mycobacterium paratuberculosis in milk. J. Food Prot., 1998, 61, 974-978.
[21] Klijn N., Herrewegh A., de Jong P.: Heat inactivation data for Mycobacterium avium subsp.
paratuberculosis: implications for interpretation. J. Appl. Microbiol., 2001, 91, 697-704.
[22] Lynch D., Jordan K.N., Kelly P.M., Freyne T., Murphy P.M.: Heat sensitivity of Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis in milk under pilot plant pasteurization conditions. Int. J. Dairy Technol., 2007, 60, 98-104.
[23] McDonald W.L., O’Riley K.J., Schroen C.J., Condron R.J.: Heat inactivation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in milk. Appl. Environ. Microbiol., 2005, 4, 1785-1789.
[24] Meadus W.J., Gill C.O., Duff P., Badoni M., Saucier L.: Prevalence on beef carcasses of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis DNA. Int. J. Food Microbiol., 2008, 124, 291-294.
[25] Pearce L.E., Truong H.T., Crawford R.A., Yates G.F., Cavaignac S., De Lisle G.W.: Effect of turbulent-flow pasteurization on survival of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis added to raw milk. Appl. Environ. Microbiol., 2001, 67, 3964-3969.
[26] Rademaker J.L., Vissers M.M., Te Giffel M.C.: Effective heat inactivation of Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis in raw milk contaminated with naturally infected faeces. Appl. Environ.
Microbiol., 2007, 73, 4185-4190.
[27] Rowe M.T., Grant I.R., Dundee L., Ball H.J.: Heat resistance of Mycobacterium avium subsp.
paratuberculosis in milk. Irish J. Agric. Food Res., 2000, 39, 203-208.
[28] Shankar H., Singh S.V., Singh P.K., Singh A.V., Sohal J.S., Greenstein R.J.: Presence, characterization and genotype profiles of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis from unpasteurized individual and pooled milk, commercial pasteurized and milk products in India by culture, PCR and PCR-REA methods. Int. J. Infect. Dis., 2010, 14, 121-126.
[29] Stabel J.R., Lambertz A.: Efficacy of pasteurization conditions for the inactivation of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in milk. J. Food Prot., 2004, 67, 2719-2726.
[30] Stabel J.R., Steadham E.M., Bolin C.A.: Heat inactivation of Mycobacterium paratuberculosis in raw milk: are current pasteurization conditions effective? Appl. Environ. Microbiol., 1997, 63, 4975- 4977.
[31] Sung N., Collins M.T.: Thermal tolerance of Mycobacterium paratuberculosis. Appl. Environ.
Microbiol., 1998, 64, 999-1005.
[32] Szteyn J., Wiszniewska-Łaszczyk A., Ruszczyńska A.: Występowanie Mycobacterium paratuberculosis w mleku surowym. Med. Weter., 2006, 10(62), 1186-1187.
[33] Wells J.E., Bosilevac J.M., Kalchaganand N., Arthur T.M., Shackelford S.D., Wheeler T.L., Koohmaraie M.: Prevalence of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in ileocecal lymph nodes and on hides and carcasses from culled cows and fed cattle at commercial beef processing plants in the United States. J. Food Prot., 2009, 72, 1457-1462.
THERMAL RESISTANCE OF MYCOBACTERIUM AVIUM SUBSP. PARATUBERCULOSIS S u m m a r y
In the 1990s, first publications appeared where it was indicated that Mycobacterium avium subsp.
paratuberculosis (Map) was more heat resistant than M. bovis and it could survive the HTST pasteuriza- tion of milk. Since then, there were many research studies published to confirm the presence of Map in dairy products. It was found that live cells of those micro-organisms were present in samples of marketed pasteurized milk and, also, in cheeses. It is not easy to study the thermal resistance of Map, because the cultivation of Map is an arduous process, and comparing and interpreting the data contained in the refer- ence literature is impeded for reasons attributable to differences among experimental methods applied. The analyses performed with the use of milk heated in tubes, capillary tubes, or in laboratory pasteurizers proved that the pasteurization at a temperature of 63 ºC/30 minutes as well as HTST caused the count of Map cells to decrease by 4 to 7 logarithmic orders. When the experiments were carried out under the conditions of industrial pasteurization, the results obtained were divergent. There are several hypotheses on the thermal resistance of Map in milk, among other things, the formation of clusters of bacteria, physio- logical adaptation of bacteria that allows them to acquire heat resistance, and physical-chemical changes inside the cells.
Key words: Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, heat processing, pasteurization, HTST
